은 의미’의 정확도는 ｢정확도｣로 정의하고, ‘좁은 의미’의 정확도는 ｢정확도(s)｣로 정의하여 표기하고 자 한다.
3. 연구범위
이 연구의 범위는 크게 지리정보, 정확도 측정방법론 개발, 정확도 측정방법론 시범 적용 등으로 구분할 수 있다.
첫째 지리정보의 범위는 모든 지리정보이다. 즉 이 연구는 정확도 측정방법론 개발을 위한 기초연구이므로, 특정 지리정보에 즉시 활용할 수 있는 정확도 측정 방법론을 개발하기 보다는, 모든 지리정보에 공통적으로 해당되는 과학적이고 통계학적인 기법을 활용한 정확도 측정방법론 개발에 목적이 있다. 따라서 지 형, 지적, 지하시설물 등 개별 지리정보의 정확도를 측정하기 위해서는 이 연구 의 결과물을 토대로 개별 지리정보의 특성을 감안하여 심도 깊은 후속 연구가 이루어져야 할 것이다.
둘째 정확도 측정방법론 개발의 범위는 정확도(s)뿐만 아니라, 정밀도도 포함 된다. 일반적으로 관련 이론 및 정의에서 정확도(s)와 정밀도가 혼재되어 사용되 고 있으나, 엄밀한 의미에서 정확도(s)와 정밀도는 다른 개념이므로, 이론적 근거 에 충실하여 정확도(s)와 정밀도를 분리하여 정의4)하고, 정확도(s)와 정밀도의 계 산식을 별도로 도출하였다.
또한 정확도 측정방법론 개발의 범위에 표본추출을 위한 절차와 방법도 포함 시켰다. 표본의 크기와 추출방법은 결과의 성패를 좌지우지할 정도로 중요한 사 항이다. 표본이 모집단의 특성을 충분히 반영할 수 있도록 설정되지 못하면 모 집단과는 전혀 다른 결과를 초래할 수 있기 때문이다. 그럼에도 불구하고 현재 까지 정확도를 측정하는 과정에서 기존 관례를 따르거나, 담당자의 주관적 판단 에 의해 표본의 크기와 추출방법을 결정하였다. 따라서 이 연구에서는 표본의 중요성을 감안하여 통계학적 이론을 바탕으로 표본의 크기 및 추출방법을 도출 하였다.
아울러 정확도 측정방법론 개발의 범위에 정확도 측정항목도 포함시켰다. 이
4) 제2장 1절 3항에서 정확도(s)와 정밀도를 분리하여 정의하였다.
미 미국, 영국 등 많은 해외 GIS선진국들이 다양한 정확도 측정항목을 규정하고, 이에 대한 객관적 기준을 마련하였다. 그러나 이와는 대조적으로 우리나라의 경 우에는 위치정확도의 측정방법 및 기준 등은 마련되어 있으나, 이외의 정확도에 대한 기준은 객관적이지 못한 실정이다. 게다가 위치정확도의 기준마저도 혼란 을 유발하고 있으며, 과학적 이론이 뒷받침되지 않은 실정이다. 따라서 이 연구 에서는 국내외 사례 및 이론 등을 종합하여 정확도 측정항목을 설정한 후, 정확 도 측정항목별 정확도 측정방법론을 개발하였다. 정확도 측정항목은 데이터 이 력, 데이터 포맷, 도곽선 완전성, 위치정확도, 속성정확도, 기하구조 적합성, 논리 적 일관성, 경계접합, 완전성 등이다.
마지막으로 정확도 측정방법론 시범 적용의 범위는 청주시 일원과 부산시 해 운대구 일원의 1/1,000 수치지형도 9도엽 이다. 개발된 정확도 측정방법론을 시 범 적용하기 위해서는 해당 지역에 대한 시범 적용 지리정보뿐만 아니라 기준 지리정보도 필요하다. 청주시의 우암동, 사직동, 내덕동, 수동, 북문로 일원과 부 산시 해운대구의 좌동, 중1동 일원의 1/1,000 수치지형도는 이러한 조건을 만족시 키므로 시범 적용지역으로 채택하였다.
정확도 측정항목 중 도곽선 완전성 및 경계접합 등을 검사하기 위하여 가로, 세로로 인접한 도엽을 이용하였다. 여타 다른 지리정보에 대한 시범적용은 자료 를 확보하지 못하여 이루어지지 못하였다.
4. 연구방법
이 연구는 문헌과 인터넷을 이용한 기초자료 및 사례조사를 비롯하여 지리정 보의 정확도 현황분석 및 정확도 측정 방법론 개발을 위한 실태조사, 연구협의회 구성 및 개최 등의 방법으로 수행되었다. 이러한 연구수행방법을 구체적으로 살 펴보면, 첫째 문헌과 인터넷을 통해 현재 우리나라의 업계 및 공인기관에서 활용 되는 지리정보의 정확도 현황, 측정방법 및 절차 등을 조사‧분석하였다. 아울러
미국, 영국, 호주 등 해외 GIS선진국들의 지리정보의 정확도 현황 및 측정방법 등을 조사‧분석하였다.
둘째 지리정보의 정확도 현황분석 및 정확도 측정 방법론 개발을 위한 실태조 사를 수행하였다. 먼저 지형도, 지적도, 지하시설물도 등 활용도가 높은 수치지 도를 대상으로 오류의 종류, 오차의 범위와 분포, 정확도 등에 관하여 조사하였 다. 이러한 실태조사를 통해 기존 지리정보의 정확도 현황을 분석하여 정확도 측정방법론 개발시 반영하였다. 아울러 지리정보의 생산‧유통‧활용 주체들을 대상으로 원하는 정확도의 수준과 요구사항에 대하여 설문조사를 수행하였다.
설문조사 결과를 분석하여 정확도 측정방법론을 개발하는데 활용하였다.
셋째 연구협의회를 구성하여 개최하였다. 연구협의회는 관계기관, 연구원, 업 계, 학계 등의 전문가로 구성되었으며, 지리정보의 정확도 현황, 정확도 측정방법 론 등에 대한 전문적인 정보를 제공하였다.
<그림 1-1>은 연구의 수행절차를 나타낸다. 그림에서 보는 바와 같이, 관련 이론 및 선행연구 고찰, 지리정보의 정확도 현황 분석, 정확도 측정방법론 개발, 정확도 측정방법론 시범 적용 등의 순으로 연구를 수행하였다. 마지막 단계인 정확도 측정방법론의 시범 적용 과정에서 방법론의 유용성이 입증되지 못하고, 보완사항이 발생하면, 이러한 점을 감안하여 정확도 측정방법론을 수정‧보완해 야 한다. 따라서 정확도 측정방법론의 유용성을 입증하기 전까지는 ｢정확도 측 정방법론 개발｣의 과정과 ｢정확도 측정방법론 시범 적용｣의 과정을 되풀이 해야 된다. 이 연구에서는 정확도 측정방법론을 개발한 후, 시범 적용 과정에서 방법 론의 유용성이 입증되었으므로, 정확도 측정방법론을 수정‧보완하는 과정을 거 치지 않았다.
이러한 연구를 수행하기 위해 문헌조사, 인터넷 조사, 실태조사, 연구협의회, 요구조사 등의 과정을 진행하였다.
<그림 1-1> 연구수행절차
2
C H A P T E R 관련 이론 및 선행연구 고찰
1. 관련 이론
1) 지리정보의 오류
지리정보란 도면 내에 그려진 요소들의 형상 및 위치를 나타내는 자료로서, 좌 표값이 주된 정보이고 어떠한 토지에 관한 자료 등 공간적인 위치와 직‧간접적 으로 관련된 현상에 대한 정보를 의미한다.5)
지리정보의 오류란 지리정보를 제작‧활용하는 과정에서 발생되는 다양한 종 류의 오류를 의미한다.
지리정보 오류의 발생원인은 지도제작과정상의 오류와 자료입력 및 DB구축 상의 오류로 구분할 수 있다. 지도제작과정상의 오류는 측량오차, 현지조사오류, 기존 지도의 오류 등으로 세분할 수 있으며, 자료입력 및 DB구축상의 오류는 입 력오류, 편집오류, 분석오류 등으로 세분할 수 있다. <표 2-1>은 지리정보의 자 료 입력오류 유형을 나타낸다.
5) 이강원‧함창학. 2000. 「GIS 용어 해설집」. 서울 : 구미서관.
<표 2-1> 지리정보의 자료 입력오류 유형
6) Hunter and Beard. 1992.
지형지물 오 류 가 능 성 표 현 용 어
상이 되는 양을 측정량이라 하고, 측정으로 얻은 값을 측정값이라 한다. 측정방 법은 직접측정과 간접측정으로 구분할 수 있다. 먼저 길이나 시간을 측정할 때 처럼 측정량 자체를 표준량(자, 시계)과 직접 비교하여 측정하는 것을 직접측정 이라 하고, 속도처럼 이동거리와 시간을 각각 측정하고 그로부터 측정량을 간접 적으로 도출하는 것을 간접측정이라 한다.
또한 측정의 대상인 물체의 길이, 넓이, 무게, 부피 등 여러 가지 물리량의 실 제값을 참값(True Value)이라 하고, 참값은 아니지만 참값에 가까운 값을 참값에 대한 근사값(Approximate Value)이라 한다. 참값을 알 수 없을 때 근사값을 이용 하기도 한다.
측정 과정을 여러 번 되풀이하면 여러 가지 다른 값을 얻는데, 이때 다수의 측 정값에서 하나의 대표값을 결정하는 방법으로는 산술평균, 가중평균, 중앙값, 최 빈값 등이 있다. 측정 과정에 있어서 대부분의 경우에는 참값을 알 수 없으므로, 참값 대신 평균을 주로 이용한다.
(2) 오차
일반적으로 물리량의 측정과정에는 측정기계의 미비 또는 부실, 측정시의 환 경, 관측자의 감각차 등의 요인에 따라 대부분 오차가 발생한다. 오차(Error)란 측정값(근사값)에서 참값을 뺀 차를 의미한다. <수식 2-1>은 오차의 계산식을 나 타낸다.
오차(e) = 측정값(x) － 참값(μ) <수식 2-1>
오차의 절대값이 어떤 값의 이하라고 판단될 때, 그 값을 측정값(근사값)에 대 한 오차의 한계(δ)라고 한다. 오차의 한계를 수식으로 정리하면 “|x－μ|≦δ” 이므 로, 쉽게 풀어쓰면 “x－δ≦μ≦x+δ”이다. 따라서 오차의 한계가 알려져 있을 때 측정값(근사값)에 대한 참값이 어떠한 범위에 있는지 쉽게 파악할 수 있다.
오차는 계산방법에 따라 분류하면 절대오차와 상대오차로 구분할 수 있으며, 발생원인에 따라 분류하면 계통오차(Systematic Error)와 우연오차(Random Error) 로 구분할 수 있다. 오차의 절대값을 절대오차라 하고, 참값에 대한 절대오차의 비율을 상대오차 또는 오차율이라 한다. 절대오차와 상대오차의 계산식은 <수 식 2-2>와 같다.
절대오차 : |x－μ| <수식 2-2>
상대오차 : |x－μ| / μ
오차는 발생원인에 따라 계통오차와 우연오차로 구분할 수 있으며, 계통오차
오차는 발생원인에 따라 계통오차와 우연오차로 구분할 수 있으며, 계통오차